本文通過(guò)簡(jiǎn)短的語(yǔ)言解釋渲染管線，無(wú)論是第一次了解渲染管線，還是回顧，都有幫助。
一、完整渲染流程
在介紹渲染管線之前，先全局視角了解一下整個(gè)渲染引擎。
工具階段、資產(chǎn)調(diào)節(jié)階段、應(yīng)用程序階段、幾何階段、光柵化階段每個(gè)字停留一秒，多看幾眼。專業(yè)名稱自帶勸退buff
渲染引擎：對(duì)各種模型進(jìn)行染色、光照、陰影等渲染，繪制出屏幕畫面的功能模塊。
資產(chǎn)調(diào)節(jié)階段：轉(zhuǎn)換模型格式（處理幾何和材質(zhì)）應(yīng)用程序階段：為渲染管線做準(zhǔn)備。準(zhǔn)備要渲染的模型(網(wǎng)格)幾何階段：處理網(wǎng)格頂點(diǎn)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)成屏幕空間的頂點(diǎn)信息光柵化階段：著色，輸出最終效果
已經(jīng)盡量少專業(yè)名詞了。
二、渲染管線的介紹
渲染管線：嚴(yán)格來(lái)講，是GPU處理數(shù)據(jù)生成圖像的整個(gè)過(guò)程
渲染流程：圖像繪制的流程。CPU和GPU一起完成的但是不可否認(rèn)，CPU也是整個(gè)過(guò)程必不可少的，所以把它加上。變成這樣。
基本信息了解之后，下面進(jìn)入管線細(xì)節(jié)。（八股文警告）
介紹的圖很多，偏愛這張。各個(gè)圖流程介紹細(xì)節(jié)上有所不同，重點(diǎn)在于便于理解
一堆原始圖形數(shù)據(jù)途經(jīng)一個(gè)輸送管道，期間經(jīng)過(guò)各種變化處理最終出現(xiàn)在屏幕的過(guò)程
提交幾何圖元：提交網(wǎng)格、材質(zhì)等數(shù)據(jù)，建立GPU命令表控制著色器參數(shù): uniform
應(yīng)用程序階段做的事情偏引擎向，所以介紹渲染管線的文章基本都不會(huì)提及干了啥，只會(huì)說(shuō)，提供頂點(diǎn)數(shù)據(jù)。 事實(shí)上3件事中每件都是一個(gè)大的模塊，非引擎程序員了解干了啥就足夠了。幾何幾何，從名字就知道，處理的是幾何數(shù)據(jù)。主要流程包括：頂點(diǎn)著色器、圖元裝置（投影變換）、裁剪和屏幕映射頂點(diǎn)著色器：進(jìn)行頂點(diǎn)坐標(biāo)變換。將輸入的模型空間頂點(diǎn)坐標(biāo)變換到裁剪空間頂點(diǎn)坐標(biāo)。圖元裝配：將頂點(diǎn)裝配成指定圖元的形狀（如三角形）。幾何著色器：改變圖元。通過(guò)產(chǎn)生新頂點(diǎn)構(gòu)造出新的圖元來(lái)生成其他形狀。外殼著色器和域著色器可編程，鑲嵌器是由硬件管理。事實(shí)上，圖云裝置階段可以細(xì)分，有的地方叫曲面細(xì)分。增加表面的三角面的數(shù)量，包括外殼著色器、鑲嵌器和域著色器構(gòu)成，其中外殼著色器和域著色器是可編程的，而鑲嵌器是有硬件管理。2.4 光柵化階段
把圖元映射為最終屏幕上顯示的顏色。
光柵化：把圖元映射為最終屏幕上相應(yīng)的像素（把三角型切分成一個(gè)個(gè)像素）。
片段著色器：計(jì)算每個(gè)像素的最終顏色。深度測(cè)試和混合階段：判斷像素的遮擋關(guān)系和透明度，決定是否應(yīng)該丟棄和怎么顯示。
2.具體過(guò)程
1. 渲染管線就是一堆原始圖形數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)各種變化處理最終出現(xiàn)在屏幕的過(guò)程。渲染管線可分為三個(gè)階段，應(yīng)用程序階段，幾何階段，和光柵化階段
2. 應(yīng)用程序階段由CPU主要負(fù)責(zé)。CPU將GPU渲染需要的燈光、模型準(zhǔn)備好，并設(shè)置好渲染狀態(tài)，為GPU渲染做好準(zhǔn)備。
3. 幾何階段把輸入的3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成2D數(shù)據(jù)。包括頂點(diǎn)著色器、圖元裝置、裁剪和屏幕映射幾個(gè)過(guò)程。頂點(diǎn)著色器主要進(jìn)行頂點(diǎn)坐標(biāo)變換。將輸入的模型空間頂點(diǎn)坐標(biāo)變換到裁剪空間頂點(diǎn)坐標(biāo)。幾何著色器改變圖元。通過(guò)產(chǎn)生新頂點(diǎn)構(gòu)造出新的圖元來(lái)生成其他形狀。
4. 光柵化階段把圖元映射為最終屏幕上顯示的顏色。包括光柵化，片段著色，深度測(cè)試和混合。光柵化將頂點(diǎn)轉(zhuǎn)為屏幕上的像素。片段著色器計(jì)算每個(gè)像素的最終顏色。深度測(cè)試通過(guò)深度信息判斷像素的遮擋關(guān)系。混合階段通過(guò)透明度將像素進(jìn)行混合。
5. 最終渲染好的顏色先被送入后置緩沖，隨后再替換前置緩沖，顯示在屏幕上。
1. 渲染管線就是一堆原始圖形數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)各種變化處理最終出現(xiàn)在屏幕的過(guò)程。渲染管線可分為三個(gè)階段，應(yīng)用程序階段，幾何階段，和光柵化階段。2. 應(yīng)用程序階段由CPU主要負(fù)責(zé)。CPU將GPU渲染需要的燈光、模型準(zhǔn)備好，隨后向GPU下達(dá)一個(gè)渲染指令Draw Call，即往命令緩沖區(qū)中放入命令，GPU則依次取出命令執(zhí)行3. 幾何階段把輸入的3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成2D數(shù)據(jù)。包括頂點(diǎn)著色器、圖元裝置、裁剪和屏幕映射幾個(gè)過(guò)程。頂點(diǎn)著色器主要進(jìn)行頂點(diǎn)坐標(biāo)變換。將輸入的模型空間頂點(diǎn)坐標(biāo)變換到裁剪空間頂點(diǎn)坐標(biāo)。圖元裝配將頂點(diǎn)裝配成指定圖元的形狀?？梢?strong>細(xì)分為外殼著色器、鑲嵌器和域著色器。幾何著色器通過(guò)產(chǎn)生新頂點(diǎn)構(gòu)造出新的圖元來(lái)生成其他形狀。圖元組裝將輸入的頂點(diǎn)組裝成指定的圖元。圖元組裝后會(huì)進(jìn)行屏幕映射的操作，包括透視除法（投影、裁剪轉(zhuǎn)成2維）和視口變換（映射，適配到屏幕），將圖元從三維空間映射到二維平面上，這是由硬件完成的。
（tips: 注形狀（圖元）組裝和圖元裝配的區(qū)別。翻譯成中文容易產(chǎn)生歧義形狀裝配（shape assemly）,把點(diǎn)裝成一個(gè)個(gè)的圖元（如三角型），傳入幾何著色器圖元組裝（primitive setup）,把3D轉(zhuǎn)2D，并適配哪個(gè)叫組裝哪個(gè)叫裝配無(wú)所謂，只要記住具體的做法就行，名字混了也無(wú)所謂。）
4. 光柵化階段把圖元映射為最終屏幕上顯示的顏色，包括光柵化，片段著色，透明度測(cè)試和模板測(cè)試和混合。光柵化將頂點(diǎn)轉(zhuǎn)為屏幕上的像素。會(huì)進(jìn)行三角形遍歷。三角型遍歷，檢測(cè)出所有被三角型覆蓋的像素。（此處可拓展出怎么劃分片元、怎么抗鋸齒）片段著色器計(jì)算每個(gè)像素的最終顏色。是一個(gè)可編程的階段，主要的光照處理都在這個(gè)階段。透明度（Alpha）測(cè)試通過(guò)深度信息決定像素是否顯示。可設(shè)置閾值，顯示的像素將與顏色緩沖區(qū)中顏色混合。模板測(cè)試通過(guò)片元的模板值與模板緩沖區(qū)的模板值的比較來(lái)篩選像素。深度測(cè)試通過(guò)深度信息判斷像素的遮擋關(guān)系。篩選掉被遮擋的像素?，F(xiàn)在大多數(shù) GPU 都支持提前深度測(cè)試(Early depth testing)，在片元著色器之前測(cè)試，由硬件功能完成。5. 最終渲染好的顏色先被送入后置緩沖，隨后再替換前置緩沖，顯示在屏幕上
常見的坐標(biāo)系有哪些？有什么含義?為什么需要?怎么轉(zhuǎn)換?抗鋸齒算法有哪些？
在學(xué)習(xí)階段，可以也通過(guò)這些問(wèn)題深入了解渲染管線，扎實(shí)理解。
以上僅供參考，完全可根據(jù)自身了解情況深入或者刪減。最好能用自己的話復(fù)述一遍。
